海上油田分层注水技术

SZ36－1
F28
LD10－1 LD5－2 JZ9－3 CB QK17－2 BZ25－1 合计 备注 SZ36－ (未达到分层目的) 1 B15
SZ36－1
E05、C04
分注管柱及验封作业统计
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一、防砂完井分层注水工艺技术
分层调配统计表
325一 投三分 388单级 388空心 400空心 空心 集成 集成 475空心集成 C21、D19、E07 F28 C02、C11、D17 E25、F08、F10 、 F17
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二、套管完井分层注水技术
简易防砂分层注水工艺技术
研究背景：
目前海上油田注水井多采用砾石充填防砂完井，每 一防砂段内含有多个油层，各油层的渗透率差异较大， 纵向上非均质严重。由于注入水沿高渗层推进，导致周 围油井含水上升很快，产油量下降。这已成为制约油田 生产的一大难题。分段注水不能很好解决油田注水开发 所存在的层间矛盾。 为了缓解这一矛盾，需要实施细分注水，有必要对 细分注水工艺展开深入研究，精细划分注水层段，对中、 低渗透层进行加强注水，对高渗透层进行限制注水，以 增强注水层段的可调性，从而有效改善注水开发的效果。
全部层位达到配 注要求
部分层位达到配 注要求 全部层位达到配 注要求
C19、D27
说明：2006年分层调配井共13口，合计29层；达到油藏配注要求的层有13层，合格率45%。
未满足油藏配注要求的原因：
1、地层本身启动压力高，现有注入设备能力满足不了要求； 2、地层有堵塞，导致启动压力高，需进行酸化解堵。 整改措施及建议： 1、对部分污染堵塞的层位进行酸化作业，解除地层污染； 2、对部分注入压力高的区块考虑添置压力等级较高的注入设备； 3、进一步加强注水水质的监管。
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三、大斜度井分层注水技术
3、针对QK17-2油田P31井两层分注方案
2、油藏及射孔数据 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 油层中部压力：17.15MPa； 油层中部温度：66.35º ； 孔隙度：26.1%--38%;渗透率：55 6— 671.7x10-3um2； 地层水矿化度：2000—7000mg/l； 射孔层数：4层； 射孔段基本数据：
吸水指数表示注水井单井或单层的吸水能力。
4
视吸水指数
视吸水指数指日注水量与井口注入压力之比，单位 用m3/MPa.d。
比吸水指数
比吸水指数指单位油层厚度上的吸水指数或称
“每米吸水指数” 。
5
相对吸水量
相对吸水量指对于多层注水井，在相同条件下某小
层的吸水量与全井吸水量之比。
小层吸水量 相对吸水量 100% 全井吸水量
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三、大斜度井分层注水技术
2、技术方案分类 两层分注： a、不保护套管，直接油套分注； b、保护套管，改造井口； c、保护套管，不改造井口。
三层分注： a、不保护套管，改造井口； b、保护套管，改造井口。
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三、大斜度井分层注水技术
3、针对QK17-2油田P31井两层分注方案
井斜数据：
斜深940m时井斜60°。
插入密封
Ⅲ
伸缩管 滑 套
Ⅰ
定位插入密封
Ⅰ
1级配水工作筒
Ⅱ
2级配水工作筒
Ⅳ
关键问题
• 能适应大斜度井(30 °～ 60 °)钢丝作业投捞； • 具有工作可靠的能测量大流量（300m3/d－600m3/d ）测试仪器和配套的多层测试工艺。
插入密封
Ⅴ
3级配水工作筒
圆堵
Ⅵ
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一、防砂完井分层注水工艺技术 空心集成分层注水工艺技术 工作原理：
海上油田注水井 分层注水技术
基本概念
流度比 吸水指数 视（比）吸水指数与比吸水指数
相对吸水量
注水井指示曲线
吸水剖面
2
流 度 比
流度比指在注水油藏中水侵区的水的流度与油汇区 的油的流度之比值。
K rw o M w K0 K ro w Kw
在见水前，一个开发区流度比将一直不变；在见水
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一、防砂完井分层注水工艺技术
目前存在主要问题及应对措施：
目前部分注水井注水水质不 达标，结垢严重影响钢丝作业。
应对措施：
滑套 反洗阀 滑套 射流泵
1. 钢丝作业打开原管柱上滑套，从套管 反洗井（酸洗），可以洗顶部封隔器 以上油管（条件：地层压力不能太低 ，以致洗井液全漏失到地层）；
2. 在原滑套位置安装反洗阀（省去钢丝 作业开关滑套作业），达到采用滑套 洗井的效果； 3. 采用洗井滑套处挂射流泵，可以将防 砂段内的赃物带出来一部分，达到全 井洗井的效果。
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二、套管完井分层注水技术
简易防砂分层注水工艺技术
目标井：
需要重新细分层系注水的出砂注水井。
解决方案：
起出原井的分段防砂管柱,根据油藏方案要求，重新细 分注水层系，采取简易防砂方式完井。目前完井技术可以 同时坐封6-7个封隔器。简易防砂管柱就是在封隔器中间连 接常规防砂管（根据出砂井况来选择合适的防砂管），并 联接安全接头等井下工具，保证整个管柱后期处理时能安 全起出。简易防砂管柱内通径能达到4.75″。整个管柱要 求下得去、坐得住、防得住、取得出。
二、套管完井分层注水技术
简易防砂分层注水工艺技术

静液压坐封集成式同心分注技术工艺技术
三、大斜度井分层注水技术
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一、防砂完井分层注水工艺技术 空心集成分层注水工艺技术 渤海油田注水井井况特点
• 层数多、埋藏浅、胶结疏松易出砂； • 防砂完井后管柱内通径较小，密封光筒较短； • 注水井井斜较大； • 单井或单层日注水量大； • 偏心分注管柱不适应。
◇分层：分层配注工具主要由可定位插入密封式配水器
工作筒，空心配水器组成。 插入密封式配水器工作筒， 在整个注水作业中起层间分隔及密封作用。空心配水器 与配水器工作筒密封配合，建立起两个注水通道。 ◇测试：小直径井下存储式流量计(或压力计)与由导向 头、定位器组成的测试仪工具串配合。
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一、防砂完井分层注水工艺技术 空心集成分层注水工艺技术
相对吸水量表示了各小层的相对吸水能力。
6
注水井指示曲线
注水井指示曲线指在稳定流动的条件下，注入压力
与注水量的关系曲线。
注水井指示曲线
分层指示曲线
7
吸水剖面
吸水剖面描述注水井在井底沿井筒各射开层分层吸
水量的图形。
吸水剖面形象地表示注水井分层吸水能力大小。
同位素载体法是测注水井吸水剖面常用方法。 井温测试可确定井下吸水层位。
4、空心配水器：大通径，水嘴径向安装，可装多级水嘴控制水
量 ， 流量调节范围扩大。空心配水器通孔内通径大，可满足其 它钢丝作业的要求。
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一、防砂完井分层注水工艺技术
空心集成分层注水工艺技术
空心集成多水嘴分层配注适用条件: 1、分注层段数：≤6层； 2、注水井完井管柱最小内通径为3.88″、4″和4.75″； 3、单层最大注入量可达700m3/d； 4、适用井斜小于60°。
一投三分分层配注工艺技术适用条件：
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一、防砂完井分层注水工艺技术
技术应用:
渤海油田开展分层注水工作以来，现有分注管柱42口：一投三分 分注管柱5口；3.88″单级空心分注管柱3口； 3.88″空心集成分注 管柱1口；4″空心集成分注管柱1口； 4.75″空心集成分注管柱32口。
验封未合格的分注井有4口，验封合格的分注井有38口。其中进行 过分层流量测试的井有13口，有3口井完全达到地质配注要求，有2口井 任何一层位都未满足配注要求，其余8口井部分满足配注要求。
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一、防砂完井分层注水工艺技术
一投三分分层注水工艺技术
分层配注原理
伸缩管

定位
分注管柱下到井中预定深度，坐落于第 二级封隔器上部定位。
滑套
插入密封1

分层
各插入密封与其对应的封隔器密封筒配 合，实现层段封隔密封。
可定位 插入密封式 配水器工作筒 一投三分配水器

分注
从井口钢丝作业投送配水器，坐落于配 水器工作筒内。配水器与配水器工作筒 的分段密封配合。配水器上各出水通道 与配水器工作筒出水孔相对应。配水器 装有三个水嘴，每个水嘴控制一个注水 层，从而实现三层分层注水。
伸缩管 滑 套
4.75in定位 插入密封 1 级配水工作筒 4.75in插入密封
●分层验封 采用井下电子压力计录取单层资料，通过改变 井口注入压力，进行层间分层验封。 ●分层流量测试
3 级配水工作筒 2 级配水工作筒
采用小直径井下储存式电子流量计分层测量单
层流量。井下计量，地面回放数据。
圆堵
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一、防砂完井分层注水工艺技术
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二、套管完井分层注水技术
简易防砂分层注水工艺技术
伸缩管 滑 套
简易防砂完井后的分层注水管柱：
简易防砂完井的注水井的分层注水管 柱，采用空心集成注水技术就可以达到分 层注水的目的。
4.75in定位 插入密封 1 级配水工作筒 4.75in插入密封
2 级配水工作筒 3 级配水工作筒
圆堵
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二、套管完井分层注水技术
后，流度比随含水饱和度、水的相对渗透率的增加而 不断增大。人工注水时的流度比范围为0.022.0。
3
0
吸水指数
吸水指数指注水井在单位井底压差下的日注水量， 单位用m3/MPa.d。
日注水量 日注水量 吸水指数 注水压差 流压 静压 两种工作制度下日注水量 吸水指数 相应两种工作制度下流压差
空心集成分层注水工艺技术
空心集成配注工艺技术特点：
1、一级桥式空心配水工作筒及其空心配水器配合，能实现两层 段分层注水；多级配合实现多层段的分层配注； 2、不动空心配水器和不影响其它地层注水的情况下,选择性的进 行层段压力、流量的实时测试或吸水指示曲线测试； 3、配水器工作筒设计了桥式通道，使空心配水器上、下压力平 衡，更加有利于钢丝打捞；
静液压坐封集成式同心分注技术工艺技术
油管 顶部封隔器 一级配水器
海上油田套管完井分 注需要解决的问题：
1、多级封隔器解封难；
上部流量计
集成式注水封隔器 隔离封隔器
2、斜井封隔器密封；
3、大排量注水。
下部流量计
二级Baidu Nhomakorabea水器 集成式注水封隔器 隔离封隔器 三级配水器
优势：
可以更加灵活
集成式注水封隔器
细分层系注水。
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注水水质标准
含油量<15ppm 总铁含量≤0.5mg/L
TGB<100pc/ml、SRB<25pc/ml
硫化物含量≤2mg/L 溶解氧≤0.1mg/L
悬浮固体颗粒含量≤5mg/L，粒径≤4µm 0.076mm/a
9
平均腐蚀率≤
注水井分层注水技术
一、防砂完井分层注水技术
空心集成分层注水工艺技术 一投三分分层注水工艺技术
2006年利用分层配注管柱实现分层条配、分层酸化及调剖作业共计 42井次。
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一、防砂完井分层注水工艺技术
平台 325一 投 三分 B13 B15 J04 J06 388单级 空心 A10、 A19、 A21 388空心 集成 400空心 集成 475空心 集成 C02、C04、C11 C19、C21、D08 D17、D19、D25 D27、D29、E05 E07、E25、F06 F08、F10、F17 G08、H03、H15 H19 A01、A10、A14 A02、A06 W4-2、W6-4 A26 P09 D20 5 3 SZ36－1 A19 1 1 32 W6-6、E2-4
底部支撑桥塞
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三、大斜度井分层注水技术
1、技术简介
目标井：大斜度井不适合钢丝作业，或者无
法将配水器送到目的层位。
解决方案：采用同心多管、并列双管、井口
流程改造等技术，直接在井口控制注水量，或 者在直井段投配水器控制注水量，来达到分层 注水的目的。
局限性：
分注层位2～3层；单层注水量较小;初期投资 较大；需要改造地面流程、井口等。
HALLIBURTON 7" 隔离封隔器
内径
HALLIBURTON 7" VSA 封隔器
外径
顶深
A
3.25 6.00 3717.97
Iu
HALLIBURTON 7" 隔离封隔器
B
3.25 6.00 3803.04
Id
C
3.25 6.00 3958.51
HALLIBURTON 7" 隔离封隔器
D
插入密封2 带孔管
套管 16
一、防砂完井分层注水工艺技术
一投三分分层注水工艺技术
一投三分分层配注工艺技术特点：


一次钢丝作业可完成三个层段的调配作业；
可满足单层大配注量的要求； 井下流量计直接录取单层配注量；


伸缩接头提高了配注管柱定位、密封的可靠性；
能实现层间验封。 防砂完井的分注井，分注层段数：≤3层； 注水井完井管柱最小内通径为3.25″（82.55mm）； 单层最大注入量可达400m3/d； 适用井斜小于60°。